Siltuma daudzums, kas ir nepieciešams ķermeņa sasildīšanai, ir atkarīgs no sasildāmā ķermeņa masas, no temperatūras starpības par kādu vēlamies ķermeni sasildīt, un no ķermeni veidojošās vielas. Katru vielu raksturo vielas īpatnējā siltumietilpība.
Vielas īpatnējā siltumietilpība ir skaitliski vienāda ar siltuma daudzumu, kas nepieciešams, lai sasildītu 1 kg vielas par 1 vai 1 . Īpatnējās siltumietilpības mērvienība ir vai .
Dažādiem ķermeņiem vajadzīgs dažāds enerģijas daudzums, lai palielinātu temperatūru par 1 vai 1 . Piemēram, ūdens īpatnējā siltumietilpība ir 4200 , bet čuguna — 1150 . Lielas siltumietilpības dēļ ūdens izmanto kodolreaktora dzesēšanas sistēmā. Kodolreaktora dzesēšanai ir nepieciešams liels ūdens apjoms – viena reaktora dzesēšanai vajag līdz pat 136 miljonus litru ūdens diennaktī. Tāpēc daudzi reaktori pasaulē uzbūvēti jūras vai okeāna tuvumā.
Sadzīvē plaši izmanto čuguna traukus (čuguna katls , čuguna panna). Pateicoties tā lielai siltumietilpībai, ēdiens lēnām uzkarst un lēnām atdziest.
Īpatnējā siltumietilpība ir atkarīga ne tikai no vielas īpašībām, bet arī no tā, kādā procesā viela saņem siltumu. Ja gāzi sildīs nemainīgā spiedienā, tad gāze izpletīsies un veiks darbu. Tāpēc, lai sasildītu gāzi par 1 nemainīgā spiedienā, tai būs jāpiešķir lielāks siltuma daudzums nekā tad, ja to sildīs nemainīgā tilpumā.
Šķidrumi un cieti ķermeņi sasilstot izplešas maz, un to īpatnējās siltumietilpības, kuras atbilst nemainīgam tilpumam un nemainīgam spiedienam, maz atšķiras.
Grafikā redzams, ka, pievadot vienu un to pašu siltuma daudzumu, viela N silst lēnāk nekā viela V. Var secināt, ka N ir lielāka siltumietilpība. Jo lielāka vielas īpatnējā siltumietilpība, jo ķermeņa temperatūras izmaiņai ir vajadzīgs ilgāks laiks. |
Siltuma daudzums, kas nepieciešams ķermeņa sasildīšanai (vai kas izdalās ķermenim atdziestot): , kur
Q — siltuma daudzums;
c — vielas īpatnējā siltumietilpība, to nolasa no tabulām
c — vielas īpatnējā siltumietilpība, to nolasa no tabulām
m — ķermeņa masa;
— ķermeņa sākuma temperatūra;
— ķermeņa beigu temperatūra.
— ķermeņa beigu temperatūra.
Ja silda vai atdzesē ķermeni, tad tā temperatūras maiņu var attēlot grafiski. Uz grafika horizontālās ass atliek laika sprīžus (sekundes, minūtes, stundas u. c.), bet uz vertikālās ass atliek temperatūru.
Grafikā attēlota vielas silšana no temperatūras A līdz temperatūrai B. Siltums tiek pievadīts. | Grafikā attēlota vielas atdzišana no temperatūras B līdz temperatūrai A. Siltums tiek aizvadīts. |